汽车智能制造中机器人的应用
摘要
关键词
汽车;智能制造;机器人;生产应用
正文
汽车的发明带动着汽车行业的发展、技术的提升,导致车辆生产更加趋向于智能和自动化。所以,人工智能的应用必不可少,对汽车行业智慧生产的发展可以产生巨大的推进效果,发挥的优势是相当巨大,所以汽车公司应该从不同的视角入手,对人工智能在整车制造业中的运用展开深度研究。
1工业机器人的含义
在市场经济日益繁荣的今天,高度智能的工业机器人在人类经济和社会的各个领域都有着广泛的应用。它们最大的运动特点是能够独立行动,聪明学习,具有很高的机动性。同时,它还可以克服人类的生理优势,在运动部件的机械处理等领域发挥无与伦比的作用。虽然我们文章中列出的大多数机械机器人现在都属于现代工业机器人,但工业机器人的主要类型是计算机机械臂,它可以在所有的机械连接上移动。机器人手臂可以依靠其强大的动能和控制力来满足人类社会活动智能化和现代制造业对汽车行业的高要求。目前,智能机器人在中国汽车制造领域的使用非常普遍。从技术角度来看,它是人工智能生产过程中的一种专门的自定义编程技术。智能机器人可以根据生产环境的变化进行智能系统编程。在汽车制造过程中,人工智能可以根据环境、生产特性和零部件特性对生产过程进行相应的调整。特别是在精密仪器的生产过程中,智能自动化机器人编程可以实现卓越的操作效率。此外,智能机器人还可以使用编程方法对自己进行深度认知处理。在生产和生产智能机器人的过程中,许多机械结构与人体结构具有高度相似性。
2智能机器人在企业生产中的应用研究
2.1机器人控制系统的应用
智能机器人领域中的主要技术基础,包括了传感器制造、传感器控制以及传感器应用技术等。和早期的工业机器人技术相比,当今智能汽车科技和更高级的激光感应器等传感器技术,已经具有了非常大的科技进步。利用了车辆上最先进的电子传感器进行定位,大大提高了汽车车辆的智能程度。而同时随着全球的工业机器人技术的不断进步,工业机器人技术以及自动化程度也在不断地提升中,这就大大提高了工业机器人技术在汽车智能体系中的适应性能力。而当前的车辆制造行业中对于自动智能还不是最先进的手段,更先进的手段便是通过AI智能机器人进行最先进的车辆制造技术。
2.2机器人系统结构的优化
智能汽车生产机器人管理系统主要由PLC控制器、计算机硬件和控制设备组成。智能控制设备不仅可以监控生产机器人的行为动态和生产模式,还可以实现生产机器人本身的输入输出数据管理功能。计算机设备还可以实现汽车智能生产机器人的工作程序设计。它可以通过示教箱中的信息随时生成适当的生产和运动命令,并且还可以通过驱动器中的伺服程序中的服务器驱动器或机器伺服通道来处理相应的生产业务命令。其中,计算机和PLC都可以监控机器人的智能生产活动,在模拟控制生产过程和生产环境中集成设备的相关输入和输出数据后,可以使用模拟模式对生产外围设备进行监控。此外,PLC驱动器还可以在操作过程中执行少量的自动控制程序。内部机器人生产管理可以通过系统集成和对其他设备的监控来实现,从而能够收集和分析生产数据,实时监控生产和操作环境,并使用内部收集设备来补充机器人内部生产环境的整体管理。为了优化智能汽车生产机器人的管理,提高公司的运营效率,还可以逐步改进PLC技术在机器人管理中的具体应用,以提高智能汽车生产机械手在企业管理中的适应性。
2.3机器人控制系统的软件优化
当前的企业智慧机器人系统中,对人工智能管理的主要软件部分都是由kss和PC等操作系统所共同构成的,软件在实现了对人工智能的内部管理之后。也就包括了人机交互界面、I/O管理单元、系统数据库、发电机传动装置,以及串行通信。KSS技术是智能机器人的制造数据与生产效率的生产效率,而KSS技术则是使用TCP/ICP技术进行的北斗系统间通信。通过利用监控软件的逐步完善,实现了对Kss技术和PC协同效能的逐步增强,通过更改控制器的转换电源方式以及调整控制器PID的控制参量,即可实现对智能机器人控制参数的最优化选择。
3智能制造机器人的发展趋势
3.1优化车型结构,探索汽车发展新趋向
金属材料在当前汽车工业中的广泛使用对环境产生了影响。未来,采用新的汽车生产替代金属材料将有助于降低燃料消耗和保护环境。环保新能源汽车和智能汽车是当今汽车行业发展的趋势。为了减轻汽车的重量,有必要进一步改变汽车生产方法,寻找汽车生产的替代材料,如铝锰合金、陶瓷、碳纤维等。用于生产新能源汽车。然而,目前对智能汽车制造和人工智能技术的研究仍处于早期发展阶段,需要进一步研究以减轻汽车重量或选择高质量、轻量化的替代材料。
3.2点焊质量的监护管理
目前,例如质量管理,由于之前缺乏可靠的自动检测方法,在当前的汽车制造业中,点焊质量检测主要是指人工剥离后的质量检测。在当前的汽车行业中,创造和开发了一种新的点焊质量检测方法,即使用电流型点焊控制器。其基本工作机制是检测焊接对象的二次侧电流和输入功率,以获得组织结构电阻的适当变化,当对象处于金融融合状态时,并将该数据传输到智能机器人的内部控制器。当执行程序计算时,输出点焊机器人的最终输出电流,并将电流存储在每个焊接点,以获得下一个焊接点的相应焊接编号的参考值。
3.3激光技术的应用以及推广
当前的汽车制造行业中,在工业机器人的生产环节中已经大量采用的激光技术,还处于应用推广期。激光技术的应用优点:(1)对金属材料的可焊性的比差异更深,所有类型不同的金属材料都能够进行激光焊接。(2)相对于传统的机械焊接技术而言,激光焊接的效果更好,这主要是因为激光的热能源密度是与传统机械焊接技术所不能比较的,而且激光在焊接中所形成的热量辐射区面积也较小,在焊接中冷却时对工件的焊接温度改变也较小。(3)将激光焊接技术应用到工业机器人的智能生产流程中,从而能够实现汽车的生产加工流程的自动化和高效率化,使激光焊接机台和工业机器人的数控机台实现匹配使用,从而能够提高汽车产品的制造焊接能力,减少了焊接过程中出现的工艺问题,从而能够降低了人工投资成本并提高了生产效益。
4工业机器人
当前阶段对新一代人工智能的使用已比较广泛,通常具有的能力包括在自主编程和可控性,功能上比较完善的电子监控设备,还有在对材料工具进行移动等方面实现的功能都比较大。而目前从使用的范围而言,在工业应用领域中对其的使用更多一些,同时因为自主机器人本身的机动功能就比较强,能够利用自己的力量进行多个任务完成,因此提高了每一项工作的有序性。其自主性也明显得到了体现,同时还具有多轴联动能力的特征,因此在工业应用领域中得到了广泛地使用。而通过所收集到的信息,再根据具体情况分析自主机器人的基本构造也大体是一样的。其中还包含了主体的部分机构以及驱动器机构等。而在各项控制器中,按照主机的构造还包括了机座控制系统以及执行机构、手腕控制系统、手臂系统以及臀部控制系统。自动化智能机器人一般具有五个左右的动作自由度,而桡骨系统则拥有二个左右的动作自由度,而驱动控制系统的动力装置和传动能力,则能够让整个指挥体制在进行指令运算的时候,效率得到了提高。在控制器中对指令讯息的传送,一般都是通过输入输出程序来完成,而执行部门和驱动控制系统一般都要执行所发出的指令。
从技术角度上而言,包含的主要技术方面包括:①编程技术化。在变化的产品运行条件的时候,机器人也能够随着产品变化情况迅速地参与到相应的编程项目当中,并且在产品的基本功能基础上,对功能进行了适当的调整,特别是在产品中出现了比较多产品的时候,或者对于生产批量范围比较小的柔性产品中,直接实现使用所具有的技术优势可能性比较高;②模仿化,机器人当中的机械结构也具有很多的共同特征,与人类之间存在着很大的相似之处。例如:机器人可以像人类一样行走,用双手抓住人体的各个部分等等。当通过不同的终端驱动之间的紧密配合机制,在完成了程序的相应任务之后,就能够进行了各项作业和其他任务了;③综合应用。在不同的工作情境当中,机器人就可以将不同的工作同时完成,并以此显示出了良好的协同能力;④临床使用。如果需要比较复杂和连贯的操作,利用自动化机器人就能够在有限的时间和距离内快速地完成。
5人工智能在企业智慧生产中的应用研究
(一)在点焊当中的应用
根据当前的现状进行研究,点焊固定作业在车辆工业中的应用相当广泛。按照相应的数据分析,一台轿车内大约可以有四千多个焊点,根据这一数据我们能够发现,在车辆智能生产阶段,对点焊定位工艺的运用十分关键。现在,由于人们对焊缝的加工精度和性能等方面,都有着很高的需求,因此点焊机器人的使用也具有非常广阔的开发空间。在应用机器人的工程中,可以充分发挥出巨大的功能价值。其中,应用时不必使用较大的面积,而且作业的工作环境也十分合理,能有效地对焊缝中产生火花等高温的现象加以处理,从而把以往机器人还不好解决的各种难题得到了全面解决。
(二)装配与喷涂
从装配的角度出发,汽车零件的组装中,装配机器人可以对作业的质量加以提高,降低人员的工作劳动强度。不管是对引擎处理等比较大的装置,或是对仪表盘等比较小的配置,装配机器人所发挥的功能都巨大。当进行了喷漆操作之后,机器人就可以在相当大的空间内,完成轨迹比较复杂的操作,并同时进行了某些实用性相当高的操作,如将小孔插入内部的操作,特别是在对车辆外表进行涂装的过程中,不仅能对涂装的效率进行提高,而且还能大大提高对资源的利用效果,为以后的一系列运行与保养工作提供了保证。
(三)搬运和弧焊
在搬运的初始阶段,机械人员就可以进行车身焊装线、搬运货物以及码垛等搬运的基本操作了,在具体的任务上,使用机器人就可以非常安全地完成工作进行,而且灵活可靠。由于机器人的广泛应用,使员工大大降低了工作量,使作业的质量获得了翻倍提高,给我们的搬运作业带来了安全保证,也增加了机械人员作业的稳定性。关于弧焊中的各项操作,其分类主要包括:熔化极焊接作业和无熔化极焊接作业等。在不同的技术条件和要求下,均能进行的作业,如在自动送丝或熔化极等状态下表现出的技术优势特点也非常明显,如高效率和大产量等。而在弧焊的技术中,尤其对于机器人的应用,也受到了不少公司的关注。
6未来的发展趋势
在社会和经济发展速度越来越快的今天,汽车行业也在不断地革新与发展中,对机器人的应用也日益普遍。就现阶段进行分析,汽车公司必须对新型结构的开发要予以高度的关注,才能适应各种场景的使用需要,特别是多关节和多自由度的机器人开发。另外,在精度和速度上必须加以提高,从而使工程机器人更加标准化和智能。同时,在研发视野和测距等传感器装置的过程中,需要更加强投入的力量,才能在实际工作中,运用传感器装置对状态进行监测,提升作业效能。
7具体应用案例
当前是制造业的世纪,其中的核心就是工业加智慧制造。在新的汽车产业背景下,整车公司需要更加完善信息化、分布式的生产制造系统,在对产品实施管理的过程中,所面对出现的各种复杂情况,就需要进一步增强人、设备之间和企业间的信息沟通与互动。另外,生产设备的高标准化和模块化系统可以对生产汽车的生产成本做出大幅减少,并保证了连续的高强度作业,同时通过先进传感装置技术和三D打印设备技术,对零件的加工制造能力和设计精密度的提升,也有效降低了故障率的风险。
8结语
由于改革开放水平的日益提高,国内汽车行业的范围越来越广阔市场前景广阔,使得世界各地的巨头不断到中国投资建厂。比如中国推出的新能源车扶持政策,引进了全球造车龙头特斯拉来中国投资建立超级工厂,进一步倒逼了国内汽车行业改造提升。整车工厂进一步进行智慧制造化和机器化,工厂制造质量进一步提升人力成本大幅度降低。另外中国的厂商继续进行产品技术升级,探寻整车生产领域的前沿方向,大量导入AI人工智能自动化系统和智慧机器人生产,建立“黑灯工厂”,极大地提高中国的制造业产品的效率和品质。当前降低生产成本增加制造资金开发智能化制造技术已然成为汽车行业研发的主要重点,而智能机器人作为当前车辆制造领域技术升级的一项重要因素,与普通机器人相比具有无可比拟优越性的同时,还可以降低车辆加工制造的生产成本提升车辆制造技术。
参考文献
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